PNAS浙江大学发现油菜素内酯信号整合

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研究背景

近一个世纪以来，生长素一直是众所周知的顶端优势的主要调节者。然而，最近，糖被证明是顶端优势的初始调节因子，而独脚金内酯（SL）和细胞分裂素（CK）在生长素的下游起作用以控制芽生长。然而，不同途径的相互作用仍然是悬而未决的问题。

研究结果

在这里，我们报告油菜素类固醇（BRs）是番茄顶端优势释放的必要条件。CK信号传递来自生长素，SL和糖的信息以促进BR的产生，其激活BZR1转录因子以抑制芽生长抑制剂BRANCHED1的表达。这些发现表明激素和代谢途径影响用于控制枝条分枝的常见BR信号传导。顶端优势的控制涉及生长素，独脚金内酯（SL），细胞分裂素（CK）和糖，但该调节网络的机制控制尚不完全清楚。在这里，我们显示油菜素类固醇（BR）通过BR信号组分BRASSINAZOLE-RESISTANT1（BZR1）对BRANCHED1（BRC1）的直接转录调节促进番茄芽生长。在芽生长和BR缺陷型或bzr1突变体中BRC1转录物的水平中观察到对顶端芽的去除，生长素，SL或赤霉素合成的抑制或CK和蔗糖处理的减弱反应。此外，BR和去磷酸化形式的BZR1的积累通过顶端芽去除，生长素抑制和SLs合成或用CK和蔗糖处理而增加。这些反应在DELLA缺陷型突变体中降低。此外，CK积累受到生长素和SLs的抑制，并且在DELLA缺陷型突变体中降低，但是响应于蔗糖处理而增加。CK通过B型反应调节剂RR10的作用促进腋芽中BR的合成。我们的研究结果表明，BR信号整合了控制枝条分枝的多种途径。因此，腋芽中的局部BR信号传导是塑造植物结构的潜在目标。

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